1.3水的浮力第四课时教学设计（表格式）浙教版八年级上册科学

浙教版八上科学§1.3水的浮力教学设计课题1.3水的浮力单元一学科科学年级八上教材分析本节选自浙教版八上第一章第3节《水的浮力》，主要内容为两大块：浮力与阿基米德原理、浮沉条件及应用。这节内容的学习基础是综合应用液体压强、压力、二力平衡等知识，以此来了解浮力的存在而展开的。本节内容是本章的重点和关键所在，其中探究影响浮力大小的因素和阿基米德原理，能为后续物体的浮沉、浮力的应用等知识奠定理论基础。而浮力知识对人们日常生活、生产技术和科学研究都有着广泛的现实意义，同时也是理论联系实际的好材料，是学生走向社会的必备的重要知识之一。因此本节内容起着承上启下的重要作用。本节内容拟安排3课时完成教学，第1课时为浮力及称量法测浮力；第2课时介绍阿基米德原理；第3课时为浮沉条件；第4课时物体浮沉条件的应用；第5课时为浮力的计算。本课时为第4课时，介绍物体浮沉条件的应用。学习目标科学观念：了解轮船、热气球、密度计、潜水艇的浮沉原理；科学思维：运用浮沉条件解释相关的现象及简单计算探究实践：通过分析密度计、船艇、热气球等工作原理，理解物体浮沉条件的应用；态度责任：体会科技发展对社会的影响；初步建立应用科学技术的意识。重点物体浮沉条件的应用难点通过调节浮力和重力的关系来改变物体浮沉情况教学环节教师活动设计意图导入新课复习：1、当F浮G物时，ρ液ρ物，合力方向竖直向下，物体就下沉；2、当F浮G物时，ρ液ρ物，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮；3、当F浮G物时，ρ液ρ物，合力方向竖直向上，物体就上浮；4、当物体漂浮时，F浮G物，ρ液ρ物。过渡：一个实心的铁块放入水中，我们可以根据铁块与水的密度比较而获知：铁块会下沉。但是，如何测定某种液体的密度呢？一起来学习啰！导入新课讲授新课一、物体的浮沉条件的应用1、物体浮沉条件应用的实例：密度计、船舶、潜艇、热气球等。2、密度计及其工作原理：（1）密度计：如图，浮子式密度计是一种能直接测液体密度的仪器；（2）密度计的作用：测量时，让密度计漂浮在液面上。液体的密度不同，密度计排开液体的体积就不同，液面对应密度计的位置也就不同。根据液面对应密度计上的刻度可以直接读出被测液体的密度。讨论交流：根据密度计使用方法与阿基米德原理，请说一说，密度计的刻度是否均匀？由上向下的刻度是逐渐增大还是减小？参考：密度计总是漂浮在液面的，由密度计的重力不变，所以它在不同液体中时浮力大小是不变的，根据阿基米德原理可知，密度计在密度较小的液体中时露出液面部分体积会少些，而位于密度较大的液体中时，露出液面部分体积就会大些，故密度计的刻度应该是下大上小；又由于密度计的下端是一个膨大的容器，上部是一支圆柱形的玻璃管，放入液体中时，下端膨大部分总是在液面下，所以V排不随液体密度而成比例变化，所以密度计的刻度是不均匀的，且上疏下密。讨论交流：1）铁块放入水中会下沉，为什么钢铁做成的轮船可以漂浮在水面上？原理：采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水,达到增大浮力,最终使F浮=G船浮在水面。这也正是船舶的工作原理。讨论交流：2）轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船自重为0.7万吨，它的排水量为1.8万吨，则它最多可运载多少货物？[参考：因为船在水中是漂浮的，其排开水的重力大小等于所受的浮力大小，也等于船的重力大小，所以可运载的货物质量等于排水量减去自重，即该船最大载物量为1.1万吨。]3）一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？[参考：船无论在海里还是河里都是漂浮的，所以浮力大小等于重力大小；船由河进入海中，根据阿基米德原理，浮力不变时，液体的密度变大，则V排液减小，所以船在海里时露出水面部分体积会变大些。]3、宇航员太空行走模拟训练：（1）太空失重环境：飞行器环绕地球运行所产生的效果，会使航天员好像水中的鱼一样，能够悬浮在空间中。这样的空间环境使得航天员在太空行走时身体变得难以控制，空间知觉也发生紊乱。（2）对策措施：为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法（如图）。为了保证航天员在水中处于悬浮状态，应使航天员自身及所携带的装备受到的浮力与重力相等。活动：1）如图126，在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到针筒上。2）用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动状况。3）用针筒把水再次压入玻璃球内，观察玻璃球的运动状况。潜水艇的工作原理与此类似。4、潜水艇工作原理：（1）潜水艇：潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水下某一深度进行机动作战。（2）工作原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力来实现沉浮。（3）潜水艇的浮沉过程：潜艇的两侧有水舱，向水舱充水或排水，改变潜艇自身的重力，就可实现上浮或下沉。①当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就会下沉。②当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小于浮力时，潜艇就会上浮。③当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就能够停留在水下某一深度的地方。5、热气球与气艇：（1）采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时ρ平均<ρ空气。（2）用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮<G球下降。（3）气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而破裂。由学生对图片中的设备产生兴趣，转入下一步的学习探究密度计对于学生不是很熟悉，老师直接介绍其原理，让学生接受，再根据其使用方法来认识密度计的刻度特点通过动手，从橡皮泥的变身引入船舶的工作原理，降低难度。太空行走模拟训练，提升学生兴趣，并体会将科学原理运用到具体实践中模拟实验，促进学生潜水艇工作原理的理解潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的；热气球的工作原理本身的重力不变，但通过改变气体的密度来改变浮力，这也是一种实现浮沉的方法。不同应用提供不同的思路，拓宽学生的思维。课堂练习1、在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示。若密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为p甲、p乙,则(C)A.F甲＜F乙B.F甲＞F乙C.p甲＞p乙D.p甲＜p乙（第1题图）（第2题图）2、如图所示，两个相同的容器都盛满水，甲中有一体积是6cm3、密度是0.6g/cm3的木块漂浮在水面上，下列有关说法正确的是(

)A.

甲容器对地面的压力和压强大于乙容器对地面的压力和压强

B.

将木块缓慢下压至浸没的过程中，木块受到的浮力不变

C.

将木块取出后，甲、乙两容器对地面的压力和压强相等D.

木块漂浮时受到的浮力等于自身重力，并且有2/5的体积露出水面3、如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3；在木块上表面轻放一个物块B（VA=2VB），A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，它静止时将（

A

）A.

漂浮

B.悬浮

C.

沉底

D.

无法判断4、小明按照教材的要求制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石钠封口(如图所示)。为了给密度计标上测度，他进行了如下操作:A.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3；b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,整个饮料吸管均匀标上刻度;针对他的实验步骤，下列说法正确的是(

B)A.

小明制作的密度计，刻度0.9应该在B点

B.

若盐水的实际密度为1.1g/cm3，则实际液面处在此密度计B点的上方

C.

若酒精的实际密度为0.8g/cm3，则实际液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的下方

D.

在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度是正确的5、用手将一个密度为0.9×103kg/m3的实心小球先后浸没在水和酒精中。松手后，小球静止时，排开水和酒精的体积分为V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮力分别为F1和F2，以下判断正确的是(ρ酒精＝0.8×103kg/m3)(

C

)A.

V1∶V2＝1∶1

F1∶F2＝5∶4

B.

V1∶V2＝4∶5

F1∶F2＝1∶1C.

V1∶V2＝9∶10

F1∶F2＝9∶8D.

V1∶V2＝8∶9

F1∶F2＝10∶9及时训练，有